专利名称：用于安装在飞机中的冷却设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于安装在飞机，特别是安装在客机，中的冷却设备。
背景技术：
某些食品，举例而言，例如鱼或冰淇淋，必须被冷却或保持冷冻，特别 是在长距离飞行中，直到这些食品准备用于食用。这不仅涉及食品，而且也 涉及打算紧急供应给乘客的药品或其它药物制剂。
冷却用具被提供用于运载客机上的冷却或冷冻，这些冷却用具通常被连 接到飞^/L的电源。这些冷却用具按照已知的致冷循环过程的原理工作。在这 种过程中，冷却剂从液态到气态再从气态到液态循环地改变其聚集状态。当 聚集状态从液态改变到气态时，冷却剂吸收热能，而当从气态改变到液态时， 冷却剂释放热能。传统的压缩型致冷机的典型示例示于图1中。
在传统的压缩型致冷机10中，气态致冷剂首先被压缩机19压缩。随后 其在冷凝器17中被冷凝(液化)，同时释放热。喷嘴16使液化的致冷剂在 蒸发器14中膨胀，也即蒸发，同时吸收热。由于由蒸发器14提供的冷却能 力，热由冷却隔间11中的空气移除。该循环至此终止，并能够在压缩才凡19 中重新开始。为了持续该过程，能量必须从外部供应到压缩机19。
风扇15净皮用于改善冷却隔间11中的热传递以及温度分布。另一风扇 18通过进气口 12吸入外部空气，这些外部空气被由蒸发器14释放的热加 热。经加热的空气通过风扇18经由出气口 13排放到外界环境。
考虑到图1所示的压缩型致冷机所需的大量部件，相对较大的结构空间 是必要的，这尤其对飞机不利。这些压缩型致冷机还相对较重，并且因间歇 工作的压缩机而产生振动和噪声。此外，/人冷却隔间11移除的热^皮释ii到冷却用具周围的空气中。因此，在将这种冷却用具安装在厨房中较小的闭合 推入式隔间时，必须保证恒定的空气交换，以防止冷却用具热度过高和环境 过热。为此目的，必须提供一种吸入系统，该系统仅能够以相对较高的结构 耗费被集成在经常是很狭窄的条件中。
WO 2004/07129 Al公开一种使用在飞机或火车中的服务车上的冷却装 置。该冷却装置包括位于绝热材料内的珀耳帖(Peltier)元件，其将服务车 的橱拒划分成前向冷却部分和由该橱拒的后壁和绝热材料限定的后向中间 部分。珀耳帖元件的每一端均以热传递方式与热交换器相连。该珀耳帖元件 用于冷却服务车的橱拒的冷却部分。在冷却部分和中间部分的每一个中，提 供有用于使中间部分中的相对较热空气和冷却部分中的相对较冷空气循环 的风扇。当服务车被停放在飞机的厨房中时，橱拒后壁中的开口与厨房壁中 的开口对齐。来自橱柜中间部分的热空气通过所述壁的开口循环到中央空气 循环系统中。
热电冷却设备，特别是用于汽车用冷却器的热电冷却设备，被描述在 DE 36 39 089 Al中。该热电冷却设备包括至少一个珀耳帖块。该珀耳帖块 的热侧以热传递方式与第 一热交换器相连，来自液体冷却剂供应回路的液体 冷却剂被循环通过该第 一热交换器，并且珀耳帖块的冷侧与肋式同流换热器 热接触，且该肋式同流换热器占据使待被冷却的空气循环通过的流动通道的 整个截面。经冷却的空气然后借助于风扇被排放到冷却器的冷却空间中。液 体冷却剂供应回路设置有用于冷却液体冷却剂的第三热交换器。第一热交换 器和肋式同流换热器均被设置在冷却器的冷却空间外部。
因此，本发明基于提供一种用于安装在飞机中的冷却设备的目的，该冷 却设备需要较少的结构空间，易于安装，并且在此情况下，该冷却设备周围 的空气不必被交换。
发明内容
该目的通过一种安装在飞机，特别是客机，中的冷却设备来实现，该冷却设备包括热交换器，该热交换器被配置为用于流过液体冷却剂，以将所述
冷却i殳备的冷却室预冷却到所述液体冷却剂的温度，该热交换器以热传递方 式连接到与所述冷却设备的所述冷却室热接触的致冷器(refrigerant),以 将所述冷却室(34)冷却到低于所述液体冷却剂的温度的温度，其中所述热 交换器和所述致冷器被设置在所述冷却设备的所述冷却室内，并且，所述热 交换器被配置成与安装在所述飞机上的液体冷却剂供应系统相连。
设置在所述冷却设备中并使液体冷却剂能够流动通过的所述热交换器 使热从所述冷却设备的冷却室中的空气中移除，因而使所述冷却室净皮冷却。 此外，由于与所述冷却设备的冷却室热接触的致冷器以热传递方式连接到所 述热交换器，因此所述冷却设备的冷却室中的空气能够被冷却到低于所述液 体冷却剂温度的温度。由于所述热交换器被配置成与安装在所述飞机上的液 体冷却剂供应系统相连，所以由所述供应系统提供的所述液体冷却剂被用于 耗散从所述冷却设备的冷却室中移除的热。从而可以避免传统压缩型致冷机 中的空气交换器所必需的安装复杂的吸入系统。因此，所述冷却设备能够以 节省空间的方式且无高结构耗费地安装在厨房的推进式隔间中。由于所述热 交换器和所述致冷器被设置在所述冷却设备的冷却室内，所以能够实现通过 所述热交换器有效地预冷却所述冷却设备的冷却室中的空气，甚至进一步将 所述空气冷却到低于流动通过所述热交换器的液体冷却剂的温度水平。另 外，液体冷却剂流动通过所述热交换器。液体冷却剂由于其较高的热容量而 具有较高的能量密度。因此，所述液体冷却剂能够吸收和耗散较多的每单位 体积能量(热量)。此外，对于满足所述热交换器的紧密性的要求较低。
根据本发明的一个优选结构，所述致冷器为珀耳帖元件。如果所述珀耳 帖元件的热侧由使所述液体冷却剂能够流动通过的所述热交换器冷却，则所 述珀耳帖元件的冷侧被进一步冷却，从而根据用于所述珀耳帖元件的材料和 施加的电流，在所述珀耳帖元件的两侧之间产生很大的温度差。这种珀耳帖 元件能够非常容易地并以节省空间的方式安装，并且仅需要一个电源连接来 产生所希望的温度差。根据本发明的进一步优选实施例，所述热交换器能够通过用于所述液体 冷却剂的进入管路和返回管路连接到安装在所述飞机上的管路系统。安装在 所述飞机上的该管路系统为所述冷却设备提供所述液体冷却剂。该管路连接 需要相当小的结构空间，并且热量通过这种所谓的致冷总线被耗散。因此， 可以将所述冷却设备安装在与飞机座舱隔离的小隔间中。
所述热交换器优选按照逆流原理形成，这导致所述热交换器与其冷却效 果相关的效率进一步提高。
根据本发明的一个优选实施例，所述热交换器包括调节通过所述热交换 器的所述液体冷却剂的流量的节流元件。可通过该节流元件在所述冷却设备 的所述冷却室中设定特定的温度，且该节流元件优选形成为控制阀。
根据本发明的进一步结构，所述节流元件被设置在所述返回管路中。
另外，#4居本发明的一个优选实施例，在所述冷却设备的所述冷却室中 设置有风扇。该风扇使所述冷却室中的空气循环，其结果是使所述致冷器以 及所述热交换器的热传递被改善，并且所述冷却设备的所述冷却室中的温度 分布变得更为均匀。
根据本发明的进一步优选实施例，所述液体冷却剂在所述冷却设备的操 作过程中不经历相变。因此，所述冷却设备能够以更为节能的方式工作，原 因在于能量在每次相变中均被吸收或释放，而这随后被再次需要以便再次获 得液体冷却剂的初始相态。此外， 一种形式的能量不能完全转变成另一种形 式的能量，以致于液体冷却剂经历相变所在的冷却系统于每个完整的冷却循 环之后必须从外部供以能量。这种额外的能量在根据本优选实施例的冷却设 备的情况下是不需要的。
根据本发明的进一步结构，所述热交换器和所述致冷器被形成为使所述 冷却室能够被冷却到低于0。C的温度。因此，所述冷却设备能够用于冷冻食 品和诸如药品等其它产品，这些产品在长距离飞行过程中作为乘客的紧急供 应必须是可用的。
在下文中，将参照示出优选实施例的示意图，通过基于优选实施例的示例描述本发明。
在附图中
图1示出传统的压缩型致冷机；
图2示出根据本发明优选实施例的冷却设备；以及
图3示出能够使用在图2的冷却设备中并按照逆流原理配置的热交换器。
具体实施例方式
图2所示的冷却设备20包括冷却室34,热交换器26和致冷器28 (例 如珀耳帖元件)被设置在冷却室34中。热交换器26以热传递方式连接到珀 耳帖元件28。热交换器26经由进入管路22和返回管路24连接到安装在飞 机上的管路系统(未示出)。由该管路系统提供的液体冷却剂因此能够流动 通过所述热交换器。在该实施例中使用的液体冷却剂的温度通常低于0°C。
节流元件32 (例如控制阀)被设置在返回管路24中，该元件控制通过 热交换器26的液体冷却剂的流量。风扇3(H皮另外"i殳置在冷却室34中以佳_ 空气循环，从而改善对热交换器26以及致冷器28的热传递，并在冷却设备 20的冷却室34中提供更为均匀的温度分布。
液体冷却剂能够流动通过的热交换器26保证在冷却室34中空气的预冷 却，同时冷却室34中的温度水平能够被珀耳帖元件28进一步降低。因此在 冷却室34中可以达到足以冷冻例如食品或药品之类的产品的温度。
由于冷却i殳备20包括开式冷却回路，所以经冷却释^L的热能够经由致 冷总线通过液体冷却剂耗散。因此，冷却设备20不需要具有闭式冷却回路 的致冷机，而在闭式冷却回路中，考虑到液体冷却剂的聚集状态的变化，由 致冷机产生的热必须通过单独的吸入系统来耗散。与图1所示的传统压缩型 致冷机相比，致冷总线的管路连接22、 24仅需要很小的结构空间。冷却设备20由此能够被安装在与飞机座舱隔离的小隔间中。
图3显示能够使用在图2的冷却设备20中的热交换器26，。图3的热交 换器26'按照逆流原理配置。
热交换器26，包括上管道，来自安装在飞机上的液体冷却剂供应系统 的液体冷却剂沿一个方向(在图3中从左到右)流动通过该上管道；以及第 二管道，待被冷却的空气沿相反方向(在图3中从右到左)流动通过该第二 管道。珀耳帖元件28，位于第二管道中，并与热交换器26，热接触。构件27，， 诸如由金属板制成的Z字形布置的部分，被设置在第一管道中，以避免或至 少最小化由通过第一管道的液体冷却剂的流动造成的任何紊流。冷却叶片 29，被设置在第二管道内，以更均匀地分布由珀耳帖元件28，提供的冷却力， 并延长进入的待被冷却的空气在第二管道内停留的时间周期。风扇30，也被 设置为用于促进通过第二管道的空气流动，并因而促进图2的冷却设备20 的冷却室34内的空气循环。图3所示的整个组件可被设置在图2的冷却设 备20的冷却室34内。另外，诸如控制阀等节流元件32可被设置在返回管 路(图3中第一管道的右手侧)中，以便控制通过热交换器26，的第一管道 的液体冷却剂的流量。
权利要求
1、一种安装在飞机，特别是客机，中的冷却设备(20)，包括热交换器(26)，该热交换器(26)被配置为用于流过液体冷却剂，以将所述冷却设备(20)的冷却室(34)预冷却到所述液体冷却剂的温度；该热交换器(26)以热传递方式连接到与所述冷却设备(20)的所述冷却室(34)热接触的致冷器(28)，以将所述冷却室(34)冷却到低于所述液体冷却剂的温度的温度，其中所述热交换器(26)和所述致冷器(28)被设置在所述冷却设备(20)的所述冷却室(34)内，并且，所述热交换器(26)被配置成与安装在所述飞机上的液体冷却剂供应系统相连。
2、 根据权利要求1所述的冷却设备，其特征在于，所述致冷器(28) 为珀耳帖元件。
3、 根据权利要求1或2所述的冷却设备，其特征在于，所述热交换器 (26)被提供有用于所述液体冷却剂的进入管路(22)和返回管路(24)，以与安装在所述飞机上的线路系统相连。
4、 根据前述任一权利要求所述的冷却设备，其特征在于，所述热交换 器(26)按照逆流原理配置。
5、 根据前述任一权利要求所述的冷却设备，其特征在于，所述热交换 器(26)包括用于调节通过所述热交换器(26)的所述液体冷却剂的流量的 节流元件(32)。
6、 根据权利要求5所述的冷却设备，其特征在于，所述节流元件(32)为控制阀。
7、 根据引用权利要求3时的权利要求5或6所述的冷却设备，其特征 在于，所述节流元件(32)被设置在所述返回管路(24)中。
8、 根据前述任一权利要求所述的冷却设备，其特征在于，在所述冷却 室(34)中设置有风扇(30)。
9、 根据前述任一权利要求所述的冷却设备，其特征在于，所述液体冷却剂在所述冷却设备的操作过程中不经历相变。
10、根据前述任一权利要求所述的冷却设备，其特征在于，所述热交换 器(26)和所述致冷器(28)被配置成使所述冷却室(34)能够被冷却到低 于(TC的温度。
全文摘要
本发明涉及一种安装在飞机，特别是客机，中的冷却设备(20)。该冷却设备(20)包括热交换器(26)，该热交换器(26)被配置为用于流过液体冷却剂，以将所述冷却设备(20)的冷却室(34)预冷却到所述液体冷却剂的温度；该热交换器(26)以热传递方式被连接到与所述冷却设备(20)的所述冷却室(34)热接触的致冷器(28)，以将所述冷却室(34)冷却到低于所述液体冷却剂的温度的温度，其中所述热交换器(26)和所述致冷器(28)被设置在所述冷却设备(20)的所述冷却室(34)内，并且，所述热交换器(26)被配置成与安装在所述飞机上的液体冷却剂供应系统相连。
文档编号B64D11/00GK101547830SQ200780041818
公开日2009年9月30日 申请日期2007年10月30日 优先权日2006年11月9日
发明者安德里亚·弗赖, 沃尔夫冈古斯·埃比希特, 马西亚斯·赖斯 申请人:空中客车德国有限公司